Работа цементов с различными добавками в Приволжском федеральном округе

На сегодняшний день бетон является самым востребованным строительным материалом. Высокие требования, предъявляемым к качеству производимых работ, а также темпы возведения строительных объектов диктуют необходимость применения высокотехнологичных бетонных смесей. Производители ЖБИ и товарного бетона находятся в постоянном процессе выбора решений и оптимизации действующих рецептов для решения задач профессиональных строителей. Это безусловно сказывается на выборе химической добавки.

Если 10-15 лет назад химические добавки применяли только 80% производителей бетона Поволжья, то сейчас практически все.

Рассмотрим более подробно изменения в применении химических добавок в бетонной индустрии ПФО за последние 10 лет.

За десятилетний период существенно сократилось количество бетона без химических добавок, так как предприятия выпускающие такие смеси не выдерживают конкуренции из-за высоких расходов цемента.

Существенно преобразовались и продуктовые портфели производителей химии.

Добавки на основе модифицированного лигносульфоната технического (ЛСТм) продолжают лидировать в рядовых бетонах до класса В25. Увеличилась дозировка химических добавок для сохраняемости смесей до двух часов, без эффекта замедления твердения в ранние сроки, что ранее сильно влияло на сроки снятия опалубки при больших дозировках.

Широкое применение получили добавки состав которых включает в себя смесь полинафталинсульфаната (ПНС) и ЛСТм, а также полинафталинсульфаната (ПНС) и замедлителя. Такая комбинация позволяет раскрыть возможности нафталиновой основы на более низких дозировках чем стандартные ПНС, без снижения сохраняемости и риска выделения химически не связанной воды после укладки.

Определенную нишу при производстве смесей классов выше В30 заняли решения из смеси ЛСТм и эфиров поликарбоксилатов. Такой комплекс улучшает реологические свойства смесей с низким содержанием цемента, не сказываясь на прочности. Однако их долю постепенно отвоевывают поликарбоксилатные композиции последних поколений из-за снижения стоимости и роста числа производителей строительной химии.

Современные поликарбоксилаты в отличии от первых, которые появились на рынке ПФО в период 2005-2010г., имеют разнообразные концентрации и композиции различных полимеров с длинными и короткими цепями. Они менее чувствительны к качеству заполнителей, позволяют работать с высокими дозировками для более эффективного водоредуцирования, способствуют получению высокоподвижных смесей без риска сегрегации смеси, так же обладают эффектом допластификации, что позволяет получить сохраняемость до 6-8 часов без дополнительного введения замедлителя.

Конкурентная среда производителей бетона и большой выбор современных химических добавок способствуют снижению расходов цемента. В таблице 1 показана динамика снижения дозировок цемента на бетонах с рядовыми заполнителями.

Таблица 1. Расход цемента на м3 бетонной смеси, кг

Цементная индустрия активно развивается – строятся новые и реконструируются старые технологические линии по производству портландцемента, переходя от мокрого способа производства к более современным комбинированным или сухому.

Цементный завод ООО «Холсим (Рус)» г. Вольск в 2017 году запустил линию по полумокрому способу производства клинкера. Сырьевая база собственного карьера в комплексе с новой технологией позволяет получить высокоактивные цементы с низкой водопотребностью, обладающих стабильной минералогией и физико-механическими показателями. В продуктовом портфеле завода для сегмента товарного бетона предусмотрен цемент ЦЕМ II/А-И 42,5Н. Этот цемент отлично взаимодействует со всеми современными видами химических добавок, демонстрируя хорошую реологию смесей и плотность структуры цементного камня за счет добавки известняка. На таблице 2 продемонстрированы показатели бетонной смеси на цементе ЦЕМ II/А-И 42,5Н с различными видами химических добавок - пластификаторов.

Таблица 2. Характеристики бетонных смесей и бетонов при использовании различных химических добавок (товарный бетон)

Заводы по производству ЖБИ тоже подверглись реформации. Современные линии безопалубочного формования постепенно вытесняют агрегатно поточные линии. С целью снижения энергозатрат производители железобетона сокращают количество пропарочных камер и температурный режим, постепенно переходя от тепло-влажностной обработки к тепловой обработке с более низкими температурами или к твердению изделий в нормальных условиях при сниженных расходах цемента.

В таблице 3 показана динамика снижения дозировок цемента при производстве пустотный плит методом безопалубочного формования.

Таблица 3. Расход цемента на м3 бетонной смеси, кг

Это обуславливает повышенный интерес производителей ЖБИ к современным поликарбоксилатным эфирам. Бетонные изделия на таких добавках показывают высокую раннюю прочность при более мягкой тепловой обработке, исключающую режим предварительной выдержки, что не получается достигнуть на добавках нафталиновой основы. Сокращается режим ТО, увеличивается оборот и производительность. Водные композиции поликарбоксилатных эфиров полностью раскрывают возможности добавочных цементов с содержанием известняка, улучшается качество лицевой поверхности, сокращается количество пор.

Цемент ЦЕМ II/А-И 42,5Н ООО «Холсим (Рус)» г. Вольск в большинстве случаев превосходит цементы ЦЕМ I 42,5Н конкурентов в ПФО по кинетике набора прочности на бетонах класса прочности до В30. Для ЖБИ изделий к которым предъявляются более серьезные требования по прочности (класс прочности выше В30) в продуктовом портфеле ООО «Холсим (Рус)» г. Вольск предусмотрен цемент ЦЕМ I 42,5Н.

На таблице 4 продемонстрированы показатели бетона на цементе ЦЕМ II/А-И 42,5Н с различными видами х/д для ЖБИ.

Таблица 4. Характеристики бетонных смесей и бетонов при использовании различных химических добавок (ЖБИ)

Строительство дорожных объектов России увеличивается с каждым годом, не остался в стороне и ПФО. За последние 5 лет увеличилось количество капитальных ремонтов действующих мостов и путепроводов, а также строительство новых дорог и транспортных развязок. Современная строительная индустрия в области инфраструктуры постоянно обновляет нормативную базу и ужесточает требования к материалам при строительстве объектов. Это способствует росту применения новых технологий и материалов.

Удаленность строительных объектов от стационарных бетонных заводов диктует необходимость применять современные химические добавки и отказываться от комплексных решений на нафталиновой основе (ПФМ). Все чаще и чаще в картах подбора составов для строительства мостов появляются добавки на основе комплекса ЛСТм+ПКБ или добавки на основе эфиров поликарбоксилатов с эффектом допластификации. Отдельно хотелось бы отметить воздухововлекающие добавки последнего поколения на синтетической основе. Такие добавки в комплексе с пластифицирующими позволяют достичь необходимое количество «полезного воздуха». Их поведение предсказуемо при изменении дозировок. Содержание полезного вовлеченного воздуха не меняется в процессе транспортировки и укладки бетонной смеси и не реагирует на температурные изменения.

Направление в области строительства аэродромов более консервативно в выборе химии, чаще всё еще отдавая предпочтение добавкам на основе нафталинсульфонатов. Это связано с расположением БСУ на объекте строительства и годами отработанной рецептуре.

Цемент ПЦ 500-Д0-Н производства ООО «Холсим (Рус)» г. Вольск полностью соответствует всем современным требованиям в области транспортного строительства. Стабильная и оптимальная минералогия клинкера (низкое содержание С3А, свободных щелочей, высокая активность, которая обеспечивает возможность обеспечивать высокие прочностные показатели цементов без завышения удельной поверхности и т.д.) и физико-механические показатели позволяют достигать высоких показателей по водонепроницаемости и морозостойкости «в солях», а также он полностью совместим со всеми основами химических добавок различного функционала.